醫(yī)學(xué)電子學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)大綱

醫(yī)學(xué)電子學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)大綱【課程名稱】醫(yī)學(xué)電子學(xué)基礎(chǔ)【課程類型】專業(yè)基礎(chǔ)課【授課對(duì)象】醫(yī)學(xué)影像學(xué)（影像技術(shù)與設(shè)備工程）【學(xué)時(shí)學(xué)分】理論62學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)28學(xué)時(shí)，4.5學(xué)分一、課程簡(jiǎn)介醫(yī)學(xué)電子學(xué)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)的一門(mén)必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程以電路為基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹模擬電路和數(shù)字電路，通過(guò)教學(xué)使學(xué)生能夠掌握電子學(xué)中的基本理論、基本知識(shí)，同時(shí)也為學(xué)生的圖像診斷和儀器應(yīng)用、維護(hù)與開(kāi)發(fā)提供電子學(xué)基礎(chǔ)。課程適用的專業(yè)與年級(jí)：四年制本科醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)（第一學(xué)年）。安排學(xué)時(shí)：90學(xué)時(shí)學(xué)分：4.5學(xué)分選用教材：《醫(yī)學(xué)電子學(xué)基礎(chǔ)》（第3版），主編：陳仲本，人民衛(wèi)生出版社；《醫(yī)用電工、電子學(xué)實(shí)驗(yàn)》，主編：柴英，人民衛(wèi)生出版社。主要參考書(shū)：《醫(yī)用電子學(xué)》，主編：劉鴻蓮，人民衛(wèi)生出版社；《醫(yī)學(xué)電子學(xué)基礎(chǔ)與醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)》，主編：潘志達(dá)，科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社；《電子技術(shù)基礎(chǔ)》，主編：康華光，高等教育出版社；《醫(yī)用電子技術(shù)》，魏克斌主編，人民衛(wèi)生出版社。二、教學(xué)內(nèi)容與要求第一章電路基礎(chǔ)（一）目的與要求在熟悉概念及線性網(wǎng)絡(luò)的基本定理中認(rèn)識(shí)電子學(xué)的基本規(guī)律與研究方法。掌握疊加原理、戴維南定理、諾頓定理、電壓源、電流源和它們之間的相互轉(zhuǎn)換；熟悉獨(dú)立源、受控源的概念；了解RC電路的暫態(tài)過(guò)程。（二）教學(xué)內(nèi)容1．電路的基本概念。2．線性網(wǎng)絡(luò)的基本定理。3.RC電路的暫態(tài)過(guò)程。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：電壓源、電流源和它們之間的相互轉(zhuǎn)換、疊加原理、戴維南定理。難點(diǎn)：運(yùn)用線性網(wǎng)絡(luò)基本定理計(jì)算復(fù)雜電路。第二章半導(dǎo)體器件和放大器的基本原理（一）目的與要求1.掌握PN結(jié)，晶體二極管特性、晶體三極管的放大作用，晶體三極管的特性曲線，放大電路的基本概念、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定原理，會(huì)用理論和作圖兩種方法求解靜態(tài)工作點(diǎn)。2．熟悉穩(wěn)壓管穩(wěn)壓原理，放大電路基本分析方法，正確運(yùn)用等效電路計(jì)算放大電路的主要性能指標(biāo)。3．了解三極管的主要參數(shù)，放大電路的三種組態(tài)，負(fù)反饋多級(jí)放大電路的耦合方式。場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理，多級(jí)放大電路的指標(biāo)估算。（二）教學(xué)內(nèi)容1．半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)。2．半導(dǎo)體二極管的特性和穩(wěn)壓管。3．晶體三極管的主要特性及其放大作用。4．兩種場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理。5．單管放大器。6．單管放大器工作點(diǎn)的穩(wěn)定。7．單管放大器三種組態(tài)。8．放大器的主要性能指標(biāo)。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：PN結(jié)的形成，PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕€(wěn)壓管的穩(wěn)壓原理，三極管的特性曲線。射極放大電路分析，正確用等效電路法對(duì)放大電路主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。難點(diǎn)：場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理分析，放大器工作點(diǎn)的穩(wěn)定。第三章生物醫(yī)學(xué)常用放大器（一）目的與要求1．掌握生物電信號(hào)的特點(diǎn)，生物醫(yī)學(xué)放大器的基本要求，負(fù)反饋的基本概念，直流放大器的零點(diǎn)漂移。2．熟悉多級(jí)阻容耦合放大器，負(fù)反饋放大器的基本概念，差分放大器的結(jié)構(gòu)和功能。3．了解負(fù)反饋對(duì)放大器的影響，反饋放大器和差分放大器在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。（二）教學(xué)內(nèi)容1.生物電信號(hào)的特點(diǎn)，2.生物醫(yī)學(xué)放大器的基本要求3．負(fù)反饋放大器。4．多級(jí)阻容耦合放大器。5.直流耦合放大電路。第四章集成運(yùn)算放大器（一）目的與要求1．掌握差動(dòng)放大電路的主要原理，集成運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要性能指標(biāo)，理想集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)。2．熟悉比例運(yùn)算、加法運(yùn)算、減法運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分運(yùn)算等運(yùn)算電路的應(yīng)用。3．了解集成運(yùn)算放大器在信號(hào)處理和醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。（二）教學(xué)內(nèi)容1．集成運(yùn)算放大器的組成和性質(zhì)。2．理想集成運(yùn)算。3.集成運(yùn)算放大器的模擬運(yùn)算電路。4．電壓比較器。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：集成運(yùn)算放大器的主要指標(biāo)及理想?yún)?shù)，比例運(yùn)算、加法運(yùn)算、減法運(yùn)算等運(yùn)算電路。難點(diǎn)：積分運(yùn)算和微分運(yùn)算電路的分析與計(jì)算。第五章小功率直流電源（一）目的與要求1．掌握小功率直流電源的結(jié)構(gòu)和功能，單相橋式整流電路的分析。2．熟悉半波整流電路、全波整流電路的工作原理和主要參數(shù)。3．了解電容濾波電路和穩(wěn)壓電路的工作原理和主要參數(shù)。（二）教學(xué)內(nèi)容1．整流電路。2．濾波電路。3．穩(wěn)壓電路。重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：整流電路。難點(diǎn)：穩(wěn)壓電路。第六章門(mén)電路與組合邏輯電路（一）目的與要求1．掌握模擬電路和數(shù)字電路的主要區(qū)別，掌握集成邏輯門(mén)電路特點(diǎn)。2．熟悉分立元件門(mén)電路、邏輯函數(shù)，組合邏輯電路的分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用。3．了解數(shù)制與數(shù)碼，加法器、編碼器與譯碼器的工作原理。（二）教學(xué)內(nèi)容1．?dāng)?shù)字電路概述。2．邏輯函數(shù)。3．分立元件門(mén)電路。4．集成邏輯門(mén)。5．組合邏輯電路的分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用。6．加法器、編碼器與譯碼器。重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：分立元件門(mén)電路，集成邏輯門(mén)電路特點(diǎn)。難點(diǎn)：分立元件門(mén)電路，組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)。第七章時(shí)序邏輯電路（一）目的與要求1．掌握觸發(fā)器及其真值表分析。2．熟悉根據(jù)CP脈沖和輸入端信號(hào)給出各種觸發(fā)器的輸出波形。3．了解寄存器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（二）教學(xué)內(nèi)容1．雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。2．寄存器。3．計(jì)數(shù)器。重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器及其真值表分析，根據(jù)CP脈沖和輸入端信號(hào)給出各種觸發(fā)器的輸出波形。難點(diǎn)：觸發(fā)器及其真值表分析。第八章A/D與D/A轉(zhuǎn)換器（一）目的與要求1．掌握D/A轉(zhuǎn)換器與A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理。2．熟悉D/A轉(zhuǎn)換器與A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)。3．了解集成D/A轉(zhuǎn)換器與集成A/D轉(zhuǎn)換器。（二）教學(xué)內(nèi)容1．D/A轉(zhuǎn)換器與A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理。2．D/A轉(zhuǎn)換器與A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)。3．集成D/A轉(zhuǎn)換器與集成A/D轉(zhuǎn)換器。重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：轉(zhuǎn)換器的工作原理。難點(diǎn)：轉(zhuǎn)換器的電路組成。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求（一）目的與要求實(shí)驗(yàn)課是本課程重要環(huán)節(jié)和組成部分，通過(guò)完成實(shí)驗(yàn)達(dá)到如下目的：緊密聯(lián)系理論課，加深學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握常用儀器的使用方法，學(xué)習(xí)使用有效數(shù)字記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及有效數(shù)字的運(yùn)算。熟練掌握實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)規(guī)范；能理解電子電路的工作原理，掌握基本電路檢測(cè)方法，能大體分析誤差發(fā)生的原因；培養(yǎng)醫(yī)學(xué)學(xué)生科學(xué)求實(shí)精神及自己動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)課與《醫(yī)學(xué)電子學(xué)基礎(chǔ)》理論課同步進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)成績(jī)占本課程總成績(jī)的20%。（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．常用電子儀器的使用。2．晶體管特性的測(cè)試。3．單管放大器。4.兩級(jí)阻容耦合放大器。5．集成運(yùn)算放大器。6．集成門(mén)電路和組合邏輯電路。7.計(jì)數(shù)器電路。四、教學(xué)時(shí)數(shù)分配表（一）理論課學(xué)時(shí)分配內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)第一章電路基礎(chǔ)10第二章半導(dǎo)體器件和放大器的基本原理10第三章生物醫(yī)學(xué)常用放大器8第四章集成運(yùn)算放大器8第五章小功率直流電源4第六章門(mén)電路與組合邏輯電路10第七章時(shí)序邏輯電路8第八章A/D與D/A轉(zhuǎn)換器4總學(xué)時(shí)62（二）實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類型1常用電子儀器的使用4驗(yàn)證性2晶體管特性的測(cè)試4驗(yàn)證性3單管放大器4綜合性4兩級(jí)阻容耦合放大器4綜合性5集成運(yùn)算放大器4驗(yàn)證性6集成門(mén)電路4驗(yàn)證性7計(jì)數(shù)器電